Плазмоника – новая физическая технология может стать заменой традиционных технологий, используемых в современных компьютерах и другой вычислительной техники. Логические цепи, построенные на основе плазмоники, работают гораздо быстрее, имеют значительно большую информационную емкость, чем традиционные электронные цепи и, что гораздо более важно, имеют гораздо меньшие габариты, чем существующие оптические системы.

В настоящее время, радиоэлектронные схемы имеют очень малые габариты, но они ограничены их емкостью и скоростью обработки информации. Оптические схемы передают и обрабатывают информацию практически со скоростью света, но габаритные размеры оптических схем невозможно уменьшить из-за ограничений, накладываемых длиной волны светового излучения. Плазмоника комбинирует лучшие свойства электронных и оптических схем, она позволяет комбинировать движение электронов с управлением световым потоком на поверхности устройства.

Плазмоника основывается на физическом явлении, называемом плазмоном, который представляет собой квазичастицу на поверхности материала, состоящую из облака свободных электронов, колеблющихся с частотой, близкой к частоте колебаний светового излучения. Характер поверхности материала, на которой создается этот плазмон, определяет частоту его колебаний, и как следствие – оптические свойства поверхности.

«Если развитие плазмоники дойдет до практической реализации, это позволит создать вычислительные элементы столь малого размера, как ныне существующие электронные схемы, но с информационной емкостью и производительностью в миллион раз больше», - рассказал Тони Юн Ханг (Tony Jun Huang), помощник профессора Джеймса Хендерсона (James Henderson). «Плазмоника комбинирует скорость и емкость фотоники – схем, основанных на использовании света, с небольшим размером электронных схем».

Группа ученых Тони Юн Ханга провела ряд исследований и экспериментов в области практической реализации идей плазмоники. Результатом этого явилось создание простых плазмонных логических элементов, построенных на основе переключаемых сложных молекул, имеющих два стабильных состояния формы этой молекулы. Эти два состояния и определяют значения логического нуля и логической единицы, которые являются основным принципом, на котором построена вся двоичная арифметика. Эти два состояния достаточно легко идентифицируются благодаря различным электрическим и оптическим характеристикам плазмона, созданного на поверхности материала, созданного из подобных молекул.

В текущее время «переключение» молекулы из одного состояния в другое осуществляется химическим методом, что приводит к некоторым затруднениям в построении сложных цепей. Но ученые считают, что в самом ближайшем времени они разработают технологию, с помощью которой переключением молекулы можно будет управлять методом электрического или оптического возбуждения, что позволило бы создать технологический базис для производства нового класса «молекулярных компьютеров».

«Мы находимся только в самом начале этого пути», - сказал Тони Юн Ханг. «Но создание функционирующих плазмонных схем вполне возможно станет доступным в течении ближайших пяти лет».